非热等离子体处理作为一种可持续的方法，用于废水再利用，以支持水培生菜（Lactuca Sativa）的种植

《Scientific Reports》：Non-thermal plasma treatment as a sustainable approach for wastewater reuse in hydroponic cultivation of Lactuca Sativa

　　

摘要

发展现代农业实践面临的挑战在于减少灌溉用水量、寻找替代水源、促进植物生长、提高作物产量，以及最终减少合成肥料和农药的使用。等离子体处理和废水净化技术可能使富含营养的水资源在农业中得到安全再利用。在本研究中，使用经过等离子体处理的市政饮用水和废水对水培系统中的Lactuca sativa（莴苣）植物进行了灌溉。测量了植物中微量和常量元素含量的变化。采用激光诱导击穿光谱（LIBS）技术分析了植物各部分的元素分布情况。等离子体处理使用了一种新型设备——Beta装置，这是一种工作频率为2.45 GHz的微波氩等离子体炬，由索菲亚大学的Clean & Circle Centre of Competence研发。等离子体处理使废水中的总细菌数量减少了十倍以上。将废水应用于水培种植后，L. sativa的鲜重增加了27%，这一增长具有统计学意义。与水培肥料相比，等离子体处理后的废水使植物中的叶绿素浓度提高了25%。废水及其处理后的产物为植物生长提供了必需的营养元素，包括钾（K）、镁（Mg）、钙（Ca）和钠（Na）。